CN110465653B - 一种银线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种银线及其制备方法，属于金属材料技术领域。该银线呈蝌蚪状；其由直径800～1000nm的微米粒子构成头部，直径70～200nm的纳米线构成尾部；所述银线长度为30～40μm。该银线具体制备过程为：室温下，将咪唑及其衍生物水溶液加入到硝酸银水溶液中，而后添加抗坏血酸水溶液，产品经过滤、蒸馏水和乙醇洗涤、干燥后即可得到本发明产品。本发明所述蝌蚪状银线制备过程无需高温、高压，无需有机溶剂，产品规整度好。与现有多元醇还原等技术相比，本发明银线制备工艺更加简单，合成更加方便与环保，因而更易规模化制备。

Description

一种银线及其制备方法
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种银线及其制备方法。
背景技术
银线由于耦合了银材料的优良导电性以及纳米级别的小尺寸效应、透光性、耐曲挠性，因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料。其可广泛应用于柔性、可弯折LED显示、触摸屏等柔性电子领域“陈平等，一种银纳米线的制备方法，CN201410510921.2”。此外，由于银线的大长径比效应，使其在导电浆料、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。
由于银线的上述突出优势，人们对其合成方法进行了广泛探索。现有技术中，以多元醇还原法最受人们青睐，最具应用前景。该方法中，金属银盐作为前驱体，高分子如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)通常作为结构指引剂和分散剂，而乙二醇等作为溶剂和还原剂。然而这一方法目前也还存在许多不足之处：1)重复性较差，对原材料的要求以及操作要求高；2)制备浓度低，不适于大规模大量制备，高浓度下银线比例低，伴有大量纳米粒子“陈晖等，一种纳米银线及其制备方法，CN2017 10100872.9)；3)需要高温(150-200℃)且时间长，能耗大；4)需要使用大量乙醇、水洗涤产物，后续处理步骤繁琐、耗时。上述缺陷致使开展银线的大规模应用受到制约。因此，探索银线的新颖制备方法，对于开展其在物理、化学、生物、材料等方面的应用有着重要的现实意义。
发明内容
本发明针对现有技术存在的以上问题，提供了一种银线及其制备方法。
本发明提供了一种银线，其形似蝌蚪，由微米粒子(直径为800-1000nm)构成头，纳米线构成尾部(直径为70-200nm)，长度为30-40μm,形态规整。
本发明同时提供了上述蝌蚪状银线的制备方法，其具体步骤为：
1、室温下，按体积比1:(0.2～5)，将咪唑及其衍生物水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述咪唑及其衍生物水溶液质量分数为5～15％，硝酸银水溶液质量分数为5～15％；所述咪唑及其衍生物包括咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基咪唑等可溶于水的咪唑类化合物，以及它们的任意比混合物。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为3～10％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:(0.5～2)。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明通过可溶性咪唑盐和银离子的配位作用，并耦合高浓度还原剂导致的快速还原途径，指引了后期银线的形成。
2、本发明所述蝌蚪状银线制备过程无需高温、高压，无需有机溶剂，纳米线产品规整度好。
3、与现有多元醇还原等技术相比，本发明银线制备工艺更加简单，合成更加方便与环保，因而更易规模化制备。
附图说明
图1为本发明实施例1中获得的银线的典型扫描电镜图片；
如图1所示，本发明银线，其形似蝌蚪，由微米粒子(直径为800-1000nm)构成头，纳米线构成尾部(直径为70-200nm)，长度为30-40μm,形态规整。
具体实施方式
以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例1
1、室温下，按体积比1:3，将咪唑及其衍生物水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述咪唑及其衍生物水溶液为10％，硝酸银水溶液质量分数为10％；所述咪唑及其衍生物包括咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基咪唑等可溶于水的咪唑类化合物，以及它们的任意比混合物。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为7％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:1。
实施例2
1、室温下，按体积比1:5，将2-甲基咪唑水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述咪唑及其衍生物水溶液为15％，硝酸银水溶液质量分数为15％。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为10％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:2。
实施例3
1、室温下，按体积比1:0.2，将咪唑水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述咪唑水溶液为5％，硝酸银水溶液质量分数为5％。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为3％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:0.5。
实施例4
1、室温下，按体积比1:4，将1,2-二甲基咪唑水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述1,2-二甲基咪唑水溶液为7％，硝酸银水溶液质量分数为7％。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为8％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:1.5。
实施例5
1、室温下，按体积比1:2，将2-乙基咪唑水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液。所述1,2-二甲基咪唑水溶液为8％，硝酸银水溶液质量分数为9％。
2、室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线。所述抗坏血酸水溶液的质量分数为7％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑及其衍生物水溶液的体积比为1:1.3。

Claims (2)

1.一种银线的制备方法，其特征在于，该银线呈蝌蚪状；其由直径800～1000nm的微米粒子构成头部，直径70～200nm的纳米线构成尾部；所述银线长度为30～40μm；所述银线的制备包括如下步骤：
(1)室温下，按体积比1:(0.2～5)，将咪唑或其衍生物水溶液加入到硝酸银水溶液中，混合均匀后得到A溶液；
所述咪唑或其衍生物水溶液质量分数为5～15％，硝酸银水溶液质量分数为5～15％；
(2)室温下，将抗坏血酸水溶液一次性倾倒至A溶液中，1min后过滤获得不溶物，经蒸馏水、乙醇洗涤，40℃真空干燥后得到蝌蚪状银线；
所述抗坏血酸水溶液的质量分数为3～10％，所述抗坏血酸水溶液与咪唑或其衍生物水溶液的体积比为1:(0.5～2)。
2.如权利要求1所述的银线的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的咪唑或其衍生物为咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑以及2-乙基咪唑中的一种或多种。
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